Kurze Fragen - Kurze Antworten
Aus dem E-Mail-Korb von Professor Blume

E-Mail-Gruppe 26
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F: Mit meinen Schülern (GK 12) möchte ich das Gebiet Katalyse/Kinetik bearbeiten. Dazu möchte ich Wasserstoffperoxid katalytisch zersetzen, die üblichen Methoden mit Braunstein (in der Sammlung nur als Pulver vorrätig) und Iodid-Ionen (Oxidierung der Iodid-Ionen) gefallen mir nicht. So bin ich auf Eisen-III-Chlorid (mit HCl angesäuert) gekommen.Der Versuch funktioniert hervorragend, es ist ein Farbumschlag von gelb zu oragne-braun und zurück zu gelb. Wie ist aber der Reaktionsmechanismus? Der Katalysator sollte eigentlich das Chlorid-Ion sein, was ist aber mit dem Eisen?


A: Es sind nicht die Chlorid-Ionen; dann müsste eine NaCl-Lösung H2O2 zersetzen. Es sind die Fe3+-Ionen bzw. die Fe(III)-Komplexe. Die Farbvertiefung rührt von intermediär gebildeten Eisen-sauerstoffkomplexen; man diskutiert auch einen Wertigkeitswechsel in Richtung auf +IV und sogar +V. Ähnliches diskutiert man bei der Katalase. Sehen Sie in unsere Katalyse-Webseiten.
Chlorid-Ionen katalysieren die Korrosion zum Beispiel von Aluminium. Auch hierzu haben wir Webseiten.


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F: Welcher altanative kraftstoff glauben sie wird am ende den verbrennungsmotor ablösen und warum?


A: Es wird keine Verbrennungsmotoren mehr geben. Die Brennstoffzelle wird der Antrieb der Zukunft sein, aber nicht die auf Wasserstoffbasis, sondern auf der Basis von Erdgas oder Biogas sowie mit Direkteinspritzung von Methanol oder Kohlenwasserstoffen.


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F: Kann mir jemand sagen, auf welchen Gegenständen, Produkten etc. das Gefahrenzeichen "Leichtentzündlich" zu finden ist. Meine Tochter braucht es fuer den Sachkundeunterricht. Es waere sehr nett, wenn ihr mir bis morgen antworten koenntet, da meine Tochter am Mittwoch eine Probe schreibt.


A: Das Gefahrensymbol F haben im häuslichen Umfeld z. B. Reinigungsbenzin, Aceton, Nitroverdünner, Benzin an der Tankstelle, Ethanol (Brennspiritus).


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F: Ich suche das Reaktionschema einer Esterspaltung. Es wäre nett, wenn sie mir dieses schicken könnten. Ich brauche dieses allerdings schon morgen. Vielen Dank im vorraus.


A: Für Essigsäureethylester gilt zum Beispiel:

CH3-COO-C2H5 + H2O ———> CH3-COOH + C2H5-OH

Wenn die Esterspaltung im alkalischen Milieu abläuft, entsteht statt der Essigsäure ihr Anion (Acetat-Ion).


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F: Guten Tag. Ich hätte eine Frage, könnten sie mir nicht die Reaktionsgleichung zur Alkoholischen Destillation zusenden??? Ich wäre ihne sehr Verbuden, da ich dies in meinem Chemie unterricht benötige. Vilen Dank schon im Vorraus


A: Hier gibt es keine Reaktionsgleichung, weil das ein physikalischer Vorgang ohne Stoffumwandlung ist und deshalb keine chemische Reaktion abläuft.


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F: Ich besitze eine grössere Menge Kupferoxid (CuO/Cu2O-Gemisch in Drahtform; Merck) und möchte daraus Kupfersulfat (Kristallzucht) herstellen. Leider ist mir nicht klar, wie ich die notwendige Menge H2SO4 stöchiometrisch ermitteln kann. Die praktische Durchführung mit konz. H2SO4 ergibt immer einen rötlichen Bodensatz (Cu2O/Cu??). Probeweise Zugabe von 30%er H2O2 ergibt eine weitere Reaktion zu CuSO4 (welche?).


A: Sie dürfen keine konzentrierte Schwefelsäure nehmen, sondern müssen diese verdünnen, sagen wir mal 1:10 (Schwefelsäure portionsweise in Wasser geben!!! Lesen Sie unsere Sicherheitswebseite.). Dann geben Sie das Kupferoxid in die Säure und kochen das Ganze, bis sich die schwarzen Brösel zersetzt haben. Es sollte eine tiefblaue Lösung von Kupfersulfat resultieren. Die lassen Sie auskristallisieren. Stöchiometrisch ranzugehen ist wegen der ungewissen Zusammensetzung des rohen Oxids nicht notwendig.


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F: Vielleicht können Sie mir weiterhelfen. Ich suche eine Lösung mit der die Oberfläche von Metallen brüniert werden kann. Aus Schulzeiten weiß ich noch, dass dazu das Metall eingestrichen wurde und anschließen mit offener Flamme behandelt wurde. Leider weiß ich nicht mehr mit welche Flüssigkeit das Metall gestrichen wurde.


A: Die Mischung heißt meines Wissens nach "Pariser Oxid". Hier eine Bestelladresse:
http://www.oegussa.at/neu/schmuckmetalle/bedarfsartikel.htm


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F: Könnten Sie mir bitte mitteilen ob man den Bioalkohal trinken kann, bzw. ob der gesundheilich unbedenklich ist und wo ich die Flüssigkeit kaufen kann.


A: Alkohol ist keineswegs gesundheitlich unbedenklich, egal ob biologischen oder chemischen Ursprungs. Verdünnten biologischen Alkohol können Sie überall kaufen, wo es ungepanschten Wein oder nach dem Reinheitsgebot hergestelltes Bier gibt. Wenn Sie reinen Alkohol meinen, sollten Sie das Ethanol aus dem Chemikalienhandel kaufen: Sauberer geht's nimmer.


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F: Ich möchte Sie mit einer nicht ganz trivialen Frage aus der Schulpraxis plagen. Der Schüler fragt: "Warum wird ein Benzinkanister aus thermoplastischem Kunststoff (z.B. Polyethylen) nicht vom darin befindlichen Benzin aufgelöst oder zumindest aufgeweicht, während ein Joghurtbecher aus PS nach kurzer Zeit weich wird und sich auflöst". Es wäre schön, wenn Sie hierzu eine solide Antwort formulieren könnten.


A: Ich kann es nur für unsere Laborkanister sagen: Diese bestehen aus dem sowieso schon stabileren Hochdruck-PE (HDPE) und sind zusätzlich fluoriert, also wenn Sie so wollen, mit einer Lösemittel abweisenden Teflonschicht überzogen.


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F: Wir haben in unserer Klasse das Problem zu lösen, warum die Elemente Quecksilber und Brom flüssig sind. Warum ist das so?


A: Welches Antwortniveau? Welche Jahrgangsstufe?


F: Es sollte die richtige wissenschaftliche Erklärung sein. Ich glaube, es hängt mit den Orbitalbesetzugnen zusammen.


A: Es geht hierbei um die relativistischen Effekte aufgrund der hohen Geschwindigkeit der s-Elektronen, die zur s-Orbitalkontraktion führen. Damit erklärt man, warum Hg und Au mit ihren Eigenschaften nicht in die Reihe derjenigen Gruppen, denen sie angehören, hineinpassen. Beim Hg resultieren daraus besonders schwache Metallbindungen, es ist also flüssig. Hg nennt man auch "metallisches Edelgas". Au, das ein s-Elektron weniger hat, bildet Dimere sowie Anionen und verhält sich wie "metallisches Iod". Dies zu erklären, ist in wenigen Zeilen nicht möglich. Das Lehrbuch, in dem das erklärt wird: Holleman-Wiberg, Lehrbuch der Anorganischen Chemie, in meiner 101. Auflage Seite 339.
Die Flüssigkeit des Br2 erklärt sich nach meinem Wissen einfach aus dem Zusammenspiel zwischen Atommasse und Aggregatzustand (van der Waals-Bindungen). Cl2 (M = 35,5 g/mol) ist bei RT gasförmig, I2 (M = 126,9) fest; Br2 (M = 79,9) liegt dazwischen.

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Letzte Überarbeitung: 10. Januar 2008, Dagmar Wiechoczek